Zasilanie robota, wydajność akumulatorów Ni-MH

[karol29]

Witam !

Mam 10 akumulatorów Ni-MH 1.2V 2500mAh,4 silniki Pololu , Sterownik Pololu Trex Jr i aparaturę RC z odbiornikiem,

Pytania:

Jak obliczyć wydajność prądową takich akumulatorów ?

Czy będą one w stanie dostarczyć ciągle ok. 20A ?

Pozdrawiam

[deshipu]

Wydajność prądową ogniwa liczysz z pojemności i współczynnika C dla twojego ogniwa, mnożąc je. Czyli na przykład jeśli współczynnik C jest 1 (najczęściej jak nie jest podany), a pojemność 2500mAh, to wydajność prądowa jest 2500mA. Teraz jeśli połączysz ogniwa szeregowo, to zwiększasz dostarczane napięcie, ale nie wydajność prądową. Jeśli połączysz je równolegle, to zwiększasz wydajność, ale nie napięcie.

Czyli jak połączysz te swoje ogniwa wszystkie równolegle, to będziesz mieć te 25A ale w napięciu 1.2V.

[marek1707]

Pierwszą decyzją przy szacowaniu Twojego projektu powinno być napięcie zasilania. Bioroąc pod uwagę, że:

a. Silniki żeby oddać nominalne moce i momenty potrzebują 6V

b. Naładowane akumulatory NiMH mają ok.1.2V, nominalnie rozładowują się do 1V a można jeszcze trochę głebiej (do np. 0.9V)

c. Mostek/driver też zabiera swoje a ten wybrany będzie w najgorszych warunkach (prąd ok. 2A) zabierał <0.5V

to potrzebujesz stosu 7-8 ogniw. Ponieważ 8 to dużo bardziej okrągła liczba i są gotowe koszyczki na 8xAA to myślę, że to dobry wybór. Tak więc główne zasilanie będzie się wahało w zakresie od 9.6V na początku zabawy do ok. 8V (biegu luzem) i 7.2-7.5V (pod obciążeniem pełną mocą) - gdzie powinien być ustawiony próg alarmu zabezpieczenia przed nadmiernym rozładowaniem.

Jeśli chodzi o prąd, to musisz zajrzeć do danych katalogowych konkretnie tego typu akumulatorów jakie masz. 2500mAh to raczej górna półka i szkoda byłoby je szybko zniszczyć. Producenci bardzo dokładnie opisują warunki w jakich mierzą pojemności. Zwykle optymalny prąd rozładowania (czyli taki przy którym pojemność jest największa) jest dużo mniejszy niż 1C - zwykle w granicach 0.3-0.5C a więc Twoje akumulatorki powinieneś obciążać prądem ok. 1-1.5A. Oczywiście to warunki optymalne. Jeśli Twoje silniki będą chwilami brać w sumie 2.5-3A to nic się nie stanie, ale jeśli oba zostaną zablokowane przy pełnej mocy (100% PWM) to pociągną 12A. Nawiasem mówiąc mostek Trex Jr spali się dużo wcześniej. Czasem specyfikacje NIMH-ów przewidują prądy do 2-3C (tj. dla takich prądów masz wykresy i parametry). Niestety wspomniane 20A jest nieosiągalne, chyba że po takim jednorazowym, zwarciowym rozładowaniu je wyrzucisz - jeśli wcześniej nie wybuchną. Żeby na spokojnie móc pracować z takimi prądami, musiałbyś równolegle połączyć z 6 stosów i bardzo dobrze zbalansować prądy. To oznacza 48 drogich i ciężkich akumulatorków co z oczywistych powodów jest bez sensu.

W zakresach dużych prądów lepiej sprawdzają się bardzo popularne aku litowo-polimerowe. Tam rozładowania rzędu 20C są na porządku dziennym i z pakietu 2000mAh możesz wysysać 40A - a są przecież wersje >40C. W moim quadro latają takie klocki:

https://www.gimmik.net/1550mAh_111V_45C_3S1P_TATTU_Gens_Ace,o,16555.html

Przy 1.5Ah pojemności wyciągam z nich chwilami ponad 40A (po locie nawet nie są ciepłe) a przecież obok w sklepie leżą niewiele droższe wersje wyścigowe, do 75C 🙂

A przy okazji:

a) Po co Ci 20A przy takich silnikach? Co tam jeszcze wstawisz?

b) Ten kontroler silników jest strasznie drogi jak na swoje możliwości (2A). Ma co prawda sterowanie PPM wprost z odbiornika RC, ale to ma każdy modelarski ESC a te do silników szczotkowych wciąż jeszcze można kupić. Co to będzie za pojazd? Może da się to samo zrobić zupełnie inaczej i taniej?